略談小學(xué)科學(xué)探究活動優(yōu)化設(shè)計的策略

● 張 俊

“你要我們做什么？你要我怎么做？”長期以來，我們的學(xué)生就是在這種被動、機械的模式下進行著學(xué)習(xí)，思想僵化、缺乏創(chuàng)新。反思我們的教學(xué)則不難發(fā)現(xiàn)：思想僵化是因為我們給了學(xué)生太多的“必須”，缺乏創(chuàng)新是因為我們留給學(xué)生太少的“可能”。

《小學(xué)科學(xué)課程標準》指出：“親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。”科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)價值觀，很大程度上要通過探究活動來形成，僅用傳統(tǒng)的講授式學(xué)習(xí)是難以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的，探究性的活動才是科學(xué)最本質(zhì)的內(nèi)涵。因此，只有引領(lǐng)孩子們親歷科學(xué)，讓學(xué)生在“真槍實彈”式的探索研究過程中經(jīng)歷、感悟、體驗，才能培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新精神，使學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)得以提升。

本文結(jié)合小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的實際，就如何優(yōu)化設(shè)計科學(xué)探究活動，提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面作些思考與探索。

一、立足于做，突出科學(xué)探究活動的實踐性

“一切的真知都是從直接經(jīng)驗發(fā)源的”。認知心理學(xué)告訴我們：思維產(chǎn)生于動作，智慧自動作始。因此，學(xué)習(xí)最根本的途徑就是學(xué)習(xí)者自身的活動。把這一原則應(yīng)用于教學(xué)過程中，就應(yīng)該放手讓學(xué)生動手動腦去探索。小學(xué)科學(xué)教育中的實踐活動作為一種基本的活動形式，應(yīng)當(dāng)努力通過“動手做”，突出科學(xué)探究活動的實踐性。

如我在《怎樣加快溶解》一課是這樣設(shè)計的：“同學(xué)們，今天我們先進行一次比賽，你們桌子上有同等量的堿塊和同等量的水，請你們動動腦筋，看看哪一組的堿塊溶解得最快！”一石激起千層浪，同學(xué)們個個摩拳擦掌，行動起來。一時間，教室成了“混亂”的海洋：乒乓的聲響、輕聲的商量、大聲的討論……一幅活生生的“亂”場面，可學(xué)生心靈深處“希望自己成為一個探索者、發(fā)現(xiàn)者”的愿望被激發(fā)了，沒過多久，學(xué)生便紛紛舉起手來。

再如教學(xué)《沉與浮》一課時，我讓學(xué)生把擰著蓋子的塑料瓶與馬鈴薯放入水中，學(xué)生看到了塑料瓶在水面上浮著，馬鈴薯沉到了水底。然后提出問題：“誰能想辦法把浮著的塑料瓶沉入水里？”學(xué)生邊動手操作，邊想辦法。有的學(xué)生把蓋子擰開，往瓶里灌水，水灌滿了把瓶子放到水中，瓶子沉到水下去了；有的把蓋子擰開，往瓶子里裝沙子，裝滿了放入水中，瓶子沉下去了……。實驗過程中，有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝的沙子少，沉不下去，再擰開蓋子，往瓶子里多裝一點，裝到一定量，瓶子就沉到水里了，學(xué)生在研究中理解了“瓶中必須裝一定的重量，才會沉入水里”。而讓沉下去的馬鈴薯浮上來，有的把馬鈴薯挖空成小船形、有的用橡皮管綁住馬鈴薯、有的往水里放鹽……學(xué)生在無拘無束的探索研究活動中，想出了許多辦法解決了“把浮著的物體沉到水里和把水里的物體浮出水面”。這是書本上沒有提到的新發(fā)現(xiàn)，更是同學(xué)們在自己親身的實踐活動中放開手腳所得到的成果。

二、著重于思，注重科學(xué)探究活動的啟發(fā)性

“學(xué)起于思”。學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于學(xué)生運用自己的智慧和能力去思考問題。由于科學(xué)實踐活動是以充分調(diào)動學(xué)生的各種感受功能為前提的一個綜合學(xué)習(xí)的過程，因而必須通過有效的激“憤”促“悱”，強化實踐活動的啟發(fā)性，努力使探究活動中出現(xiàn)的現(xiàn)象或研究的結(jié)果能夠激發(fā)學(xué)生進行深入的思考。但并非每一項科學(xué)探究活動都具有很強的啟發(fā)性，尤其是占有較大比例的測量性、驗證性實驗更是如此。由于學(xué)生都不同程度地存在著思維的惰性，一些學(xué)生在實驗中懶于思考，或思考缺乏應(yīng)有的深度和廣度，容易淺嘗輒止。為防止和克服學(xué)生在實驗中這種有“手”無“心”，或不求甚解而滿足于簡單機械操作的傾向，教師就需在增強科學(xué)探究活動的啟發(fā)性上多下功夫、多動腦筋。

如學(xué)過《摩擦起電》之后，我們可以問學(xué)生：這里有一些混有鋸末的大頭針。用什么方法能把它們分開？有的同學(xué)提出：摩擦塑料尺，可吸走鋸末。又有的說：可用磁鐵吸出大頭針。我表揚他們的想法，鼓勵他們繼續(xù)思考。又有同學(xué)說：把它們放在水里，浮在上面的是鋸末，沉在下面的是大頭針。還有的同學(xué)說：可用簸箕將鋸末簸出來，可以用篩子篩出鋸末，可以用火燒，用扇子扇；可以用吸塵器吸走鋸末，可以把大頭針一根一根挑出來……同學(xué)們爭先恐后地提出解決問題方法，通過腦力激蕩，使學(xué)生思維越來越活躍，這正是創(chuàng)造性思維具有的特征。

再如《葉的蒸騰作用》一課，討論“樹木比較多的地方，空氣為什么比較濕潤？”有的同學(xué)認為樹葉擋住了太陽光，土壤比較濕潤，土壤中的水蒸發(fā)使周圍的空氣比較濕潤；有的同學(xué)則認為植物體內(nèi)有水，植物體內(nèi)的水也會蒸發(fā)，變成水蒸氣飛散到樹林周圍；有的同學(xué)認為兩者兼而有之。對這樣的回答，誰對誰錯，我不表態(tài)，而是問“他講得有道理嗎？你同意他的觀點嗎？有沒有補充？為什么他設(shè)計的方法最好？”……經(jīng)過這樣長期的訓(xùn)練，不僅使學(xué)生養(yǎng)成良好的聽課習(xí)慣，而且培養(yǎng)了學(xué)生思維的積極性，營造了良好的探索研究氛圍。學(xué)生的創(chuàng)新能力、科學(xué)素質(zhì)也就在長期的“思、辯、論”中得到了有效的培養(yǎng)。

三、著眼于疑，強化科學(xué)探究活動的探索性

“思源于疑”。疑是汲取知識的動力，有疑惑才有探究，才有積極主動的思維活動。正如人們所說，教學(xué)過程就是教無疑者有疑，教有疑者無疑的過程。在科學(xué)教育的實踐活動中，教師通過不失時機地設(shè)疑激惑，營造強烈問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗進行積極的探索，這對促進其手腦結(jié)合和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)無疑是大有裨益的。

我們要努力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種民主、平等、寬松的質(zhì)疑問難的環(huán)境。凡是學(xué)生能自己發(fā)現(xiàn)的問題教師不要去提示，我們要多一點“你還想知道什么？還有哪些問題不懂？”，少一點“為什么……”如教學(xué)《蟋蟀》，開始教師可指著蟋蟀問：“你們想知道它的一些什么？”，接著解決學(xué)生提出的問題：哪里能捉到蟋蟀？蟋蟀喜歡吃什么？蟋蟀的身體結(jié)構(gòu)是怎樣的？”……總結(jié)時問：“你們還有哪些不懂的問題？”鼓勵學(xué)生質(zhì)疑。

例如教學(xué)《物體的熱脹冷縮（二）》時，在提出為什么用熱水可以使癟了的乒乓球鼓起來的問題后，學(xué)生自然聯(lián)想到上節(jié)課固體的熱脹冷縮的內(nèi)容，認知水平較好的學(xué)生還會聯(lián)想到球里是空的，內(nèi)有空氣。于是學(xué)生假設(shè)：1、認為是乒乓球的外皮受熱膨脹的結(jié)果；2、認為是乓乓球里面的空氣受熱膨脹后把癟的地方頂起來的，3、認為……誰的假設(shè)正確呢？這一問題又一次激發(fā)了學(xué)生進一步去探究提出的假設(shè)是否正確的欲望。當(dāng)然，預(yù)測和猜想既可能是正確的，也可能是錯誤的，當(dāng)學(xué)生通過實踐研究發(fā)現(xiàn)自己的預(yù)測或猜想是錯誤的時候，也就為其下一步進行成功的預(yù)測或猜想創(chuàng)造了條件，這就是人們常說的“失敗是成功之母”的道理。實際上，“嘗試錯誤”做為一條重要的學(xué)習(xí)原則，在探究性實踐活動中恰當(dāng)?shù)丶右赃\用，對提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)有著積極的意義。

四、著力于放，擴大科學(xué)探究活動的開放性

著名美籍華人物理學(xué)家楊振寧先生曾對中美教育作過比較，結(jié)論是：中國教育按部就班，嚴謹認真，而美國的教育是滲透性的；中國教育著重演繹，美國教育則強調(diào)歸納；中國教育著重理論的抽象思維，美國教育強調(diào)動手能力的培養(yǎng)；中國教育傳統(tǒng)要求謙虛謹慎，美國教育則鼓勵學(xué)生向權(quán)威挑戰(zhàn)。楊先生認為，中美雙方教育的傳統(tǒng)是互補的，若能將兩者和諧結(jié)合起來，在教育上將是一個有意義的突破。其實如果我們認真反思一下我國教育的“短處”，就不難發(fā)現(xiàn)，似乎它們都與我們的教育管得太多、放得不夠，以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中缺少應(yīng)有的開放性有關(guān)，而科學(xué)探究活動在彌補這方面的缺陷上應(yīng)當(dāng)是可以有所作為的。

例如我們曾就“水域的污染”問題組織了一次科學(xué)考察活動。先是讓學(xué)生進行策劃，明確要研究的問題：本鎮(zhèn)的河流污染程度怎樣？河流污染對人有什么危害？河流是怎么被污染的？污染源在哪里？怎樣防止河流污染？接著放手讓學(xué)生查閱書籍、調(diào)查訪問、實地考察來收集資料，然后組織學(xué)生對搜集到的資料進行分析、比較、加工、整理，再寫成考察報告和科學(xué)小論文。學(xué)生通過自身的實際研究，對各種問題和現(xiàn)象獲得了深刻的認識，所以寫出了高質(zhì)量的考察報告和科學(xué)小論文。最后孩子們在集鎮(zhèn)范圍進行了“保護家鄉(xiāng)水”的專題宣傳，還向鎮(zhèn)政府有關(guān)部門提出了自己的建議。在這種開放式的研究過程中，不但培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，而且還讓孩子們從中悟到創(chuàng)新學(xué)習(xí)的原理和科學(xué)的精神，這正是我們提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)所需要的。

陶行知先生指出：“文明是人類用頭腦和雙手造成的，只會勞心不會勞力和只會勞力不會勞心的人都是沒有希望的?！痹诳茖W(xué)探究活動中，學(xué)生運用形象思維在頭腦中形成活動方案，需要通過做來檢驗，才能判斷是否可行，設(shè)計過程的錯誤或缺陷也只有在做的過程中才能得到修正和完善。因此，在小學(xué)科學(xué)課中，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究活動的全過程，既是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的客觀需求，又是培養(yǎng)適應(yīng)時代需要的創(chuàng)新型人才的必然。